人工智能+教育課堂教學(xué)改革新路徑探索

廖仲尼，張偉

（陜西理工大學(xué)，陜西漢中 723000）

人工智能技術(shù)是一種以計(jì)算機(jī)為核心，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等為支撐，以機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理等為方式，以模擬和擴(kuò)展人類智能為目標(biāo)的綜合性技術(shù)。人工智能技術(shù)是當(dāng)今時(shí)代的重要特征和驅(qū)動(dòng)力，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化生活等各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了深刻的影響，也為人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步提供了新的機(jī)遇[1-3]。

近年來(lái)，我國(guó)高度重視人工智能技術(shù)對(duì)教育的深刻影響，從不同層面積極推進(jìn)人工智能和教育的深度融合，加速促進(jìn)教育改革創(chuàng)新[4-6]。黨的二十大報(bào)告首次把教育、科技、人才進(jìn)行“三位一體”統(tǒng)籌安排、一體部署，并首次將“推進(jìn)教育數(shù)字化”寫入報(bào)告，賦予了教育在全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家中新的任務(wù)，明確了教育數(shù)字化未來(lái)發(fā)展的行動(dòng)綱領(lǐng)[7-9]。

作為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力，人工智能技術(shù)催生了大批新產(chǎn)品、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)和新模式，也為教育現(xiàn)代化帶來(lái)更多可能性?！叭斯ぶ悄?教育”不斷碰撞出新的火花，為教育變革創(chuàng)新注入強(qiáng)勁動(dòng)能[10-11]。然而，人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于起步階段，面臨著諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。如何把握人工智能技術(shù)與教育教學(xué)的協(xié)調(diào)和平衡機(jī)制、保障教育公平和多樣性、確保網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)字倫理等，都值得深入思考和探索[12-14]。本文從教學(xué)模式、教師角色、學(xué)生學(xué)習(xí)、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面，探討了人工智能+教育課堂教學(xué)改革的新路徑，并給出了相應(yīng)的建議。

1 人工智能+教育對(duì)課堂教學(xué)的挑戰(zhàn)

人工智能+教育作為一種新興的教育模式，有助于提高教育質(zhì)量和效率。然而，人工智能+教育也使課堂教學(xué)面臨一些技術(shù)、公平、素養(yǎng)等方面的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，需要引起教育工作者和學(xué)者的關(guān)注和思考。人工智能對(duì)課堂教學(xué)的挑戰(zhàn)主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 技術(shù)可靠性和安全性問(wèn)題

人工智能技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用還存在一定的不穩(wěn)定性和不成熟性，可能出現(xiàn)技術(shù)失靈、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、算法偏差等問(wèn)題，影響正常的教學(xué)過(guò)程和效果。同時(shí)，人工智能技術(shù)在課堂教學(xué)中如何保證數(shù)據(jù)的安全收集、存儲(chǔ)、使用和傳輸，如何保護(hù)學(xué)生和教師的知情權(quán)、選擇權(quán)和控制權(quán)等，都是亟待解決的問(wèn)題。

1.2 教師素養(yǎng)和能力問(wèn)題

人工智能技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用要求教師具備較高的信息素養(yǎng)和技術(shù)應(yīng)用能力，能夠熟練掌握和運(yùn)用人工智能技術(shù)輔助教學(xué)，能夠有效整合和利用人工智能技術(shù)提供的數(shù)據(jù)分析和反饋信息優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施等。然而，目前部分高校未對(duì)師資隊(duì)伍開(kāi)展專業(yè)化的人工智能教育培訓(xùn)，導(dǎo)致很多教師對(duì)人工智能技術(shù)缺乏足夠的認(rèn)知，無(wú)法充分發(fā)揮其在課堂教學(xué)中的潛力和價(jià)值。

1.3 學(xué)生素養(yǎng)和能力問(wèn)題

人工智能技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用要求學(xué)生具備較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)和協(xié)同學(xué)習(xí)能力，能夠根據(jù)自己的興趣、特點(diǎn)和目標(biāo)選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容、方式和路徑，利用人工智能技術(shù)提供的個(gè)性化、自適應(yīng)、智能化的學(xué)習(xí)資源和服務(wù)實(shí)現(xiàn)有效的知識(shí)獲取、理解和應(yīng)用；同時(shí)，也要求學(xué)生能夠與教師、同學(xué)、專家等進(jìn)行有效的溝通、協(xié)作和交流，使用人工智能技術(shù)提供的協(xié)作、交互、反饋等功能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2 人工智能+教育課堂教學(xué)改革新路徑探討

人工智能+教育是未來(lái)教育發(fā)展的趨勢(shì)，探索人工智能+教育的優(yōu)勢(shì)和局限，提出人工智能+教育的課堂教學(xué)改進(jìn)和發(fā)展新路徑，對(duì)適應(yīng)人工智能技術(shù)的特點(diǎn)和要求以及教育目標(biāo)和理念的變化具有重要意義。

2.1 教學(xué)模式調(diào)整

在人工智能時(shí)代，教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以知識(shí)傳授為主導(dǎo)的教學(xué)模式，構(gòu)建以問(wèn)題解決為核心的智能化教學(xué)模式。具體而言，需要做到以下幾點(diǎn)。

（1）以問(wèn)題為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。問(wèn)題是知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的源泉，也是學(xué)習(xí)過(guò)程中最重要的驅(qū)動(dòng)力。在人工智能時(shí)代，教師需要培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索、積極求知、勇于創(chuàng)新的精神。因此，教師需要使用人工智能技術(shù)開(kāi)展問(wèn)題導(dǎo)向、項(xiàng)目導(dǎo)向、探究導(dǎo)向等學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生面對(duì)真實(shí)或模擬的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，通過(guò)自主發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能的融合與創(chuàng)新。

（2）以數(shù)據(jù)為支撐，提供個(gè)性化和精準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)服務(wù)。數(shù)據(jù)是人工智能技術(shù)運(yùn)行和優(yōu)化的基礎(chǔ)，也是反映學(xué)習(xí)過(guò)程和效果的重要依據(jù)。在人工智能時(shí)代，教師需要充分使用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為、特點(diǎn)、需求、成果等方面的全面監(jiān)測(cè)和評(píng)估，并根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果提供個(gè)性化和精準(zhǔn)化的教學(xué)服務(wù)，如智能推薦、智能輔導(dǎo)、智能反饋等，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)度、方式、路徑等方面的個(gè)性化定制，滿足學(xué)生多樣化和差異化的學(xué)習(xí)需求。

（3）以場(chǎng)景為載體，拓展學(xué)習(xí)的時(shí)空邊界和內(nèi)容范圍。場(chǎng)景是學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要環(huán)境因素，也是學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法的重要來(lái)源。在人工智能時(shí)代，教師需要充分使用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，構(gòu)建多元化、豐富化、立體化的教學(xué)場(chǎng)景，打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時(shí)空限制，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的視野和深度。

2.2 教師角色轉(zhuǎn)變

隨著人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，教師的能力也需要不斷地提升，轉(zhuǎn)變角色，以適應(yīng)新時(shí)代的教育要求。具體而言，需要做到以下幾點(diǎn)。

（1）從知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閱?wèn)題引導(dǎo)者。在人工智能時(shí)代，知識(shí)更新速度加快，知識(shí)獲取渠道多樣化，知識(shí)傳授不再是教師的主要職責(zé)。教師需要使用人工智能技術(shù)提供的豐富資源和工具，設(shè)計(jì)有意義、有挑戰(zhàn)、有價(jià)值的問(wèn)題或項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索、積極求知、勇于創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)、問(wèn)題發(fā)現(xiàn)和解決能力。

（2）從知識(shí)評(píng)價(jià)者轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程評(píng)估者。在人工智能時(shí)代，評(píng)價(jià)不再是對(duì)知識(shí)掌握程度的單一測(cè)量，而是對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程和效果的多維反饋。教師需要使用人工智能技術(shù)提供的數(shù)據(jù)分析和挖掘功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為、特點(diǎn)、需求、成果等方面的全面監(jiān)測(cè)和評(píng)估，并根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果提供及時(shí)、有效、個(gè)性化的反饋和指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)自身學(xué)習(xí)過(guò)程和效果的認(rèn)識(shí)和改進(jìn)。

（3）從知識(shí)掌握者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)伙伴。在人工智能時(shí)代，教師不再是知識(shí)掌握者，而是與學(xué)生一起學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的伙伴。教師需要使用人工智能技術(shù)提供的協(xié)作和交流平臺(tái)，與學(xué)生建立平等、互信、互助的關(guān)系，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和感受，共同探討問(wèn)題的解決方案。

2.3 學(xué)習(xí)方式創(chuàng)新

在人工智能時(shí)代，學(xué)生需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以知識(shí)掌握為主要目標(biāo)的學(xué)習(xí)方式，構(gòu)建以問(wèn)題解決為核心的智能化學(xué)習(xí)方式。具體而言，需要做到以下幾點(diǎn)。

（1）從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索。在人工智能時(shí)代，知識(shí)更新速度加快，獲取渠道多樣化，知識(shí)掌握不再是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)。學(xué)生需要從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索，使用人工智能技術(shù)提供的豐富資源和工具，根據(jù)自己的興趣、需求、目標(biāo)等選擇合適的問(wèn)題或項(xiàng)目，通過(guò)自主搜索、分析、解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能的融合與創(chuàng)新。

（2）從單一模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣绞?。在人工智能時(shí)代，學(xué)習(xí)不再是單一的課堂教學(xué)模式，而是多元化、豐富化、立體化的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生需要從單一學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣绞剑褂萌斯ぶ悄芗夹g(shù)提供的虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，構(gòu)建多元化、豐富化、立體化的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時(shí)空限制。

（3）從單一個(gè)體轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)作群體。在人工智能時(shí)代，學(xué)習(xí)不再是單一個(gè)體的行為，而是協(xié)作群體的活動(dòng)。學(xué)生需要從單一個(gè)體轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)作群體，使用人工智能技術(shù)提供的協(xié)作和交流平臺(tái)，與其他學(xué)生建立合作、競(jìng)爭(zhēng)、分享等關(guān)系，通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、分工合作、互相評(píng)價(jià)等方式，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和技能的共享和交流。

2.4 教學(xué)評(píng)價(jià)方式革新

隨著人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，教學(xué)評(píng)價(jià)方式也需要不斷改革和創(chuàng)新，以適應(yīng)新時(shí)代的教育要求。具體而言，需要做到以下幾點(diǎn)。

（1）從單一維度轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣S度。在人工智能時(shí)代，教學(xué)評(píng)價(jià)不再是對(duì)知識(shí)掌握程度的單一測(cè)評(píng)，而是對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程和效果的多元反饋。教學(xué)評(píng)價(jià)需要從單一維度轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣S度，使用人工智能技術(shù)提供的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能化、多維度的教學(xué)評(píng)價(jià)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為、特點(diǎn)、需求、成果等的全面監(jiān)測(cè)和評(píng)估，促進(jìn)學(xué)生對(duì)自身學(xué)習(xí)過(guò)程和效果的認(rèn)識(shí)和改進(jìn)。

（2）從結(jié)果導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程導(dǎo)向。在人工智能時(shí)代，教學(xué)評(píng)價(jià)不再是對(duì)學(xué)習(xí)成果的靜態(tài)評(píng)判，而是對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的動(dòng)態(tài)跟蹤。教學(xué)評(píng)價(jià)需要從結(jié)果導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程導(dǎo)向，使用人工智能技術(shù)提供的數(shù)據(jù)分析和挖掘功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵因素、關(guān)鍵問(wèn)題等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。

（3）從定量評(píng)估轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄐ栽u(píng)價(jià)。在人工智能時(shí)代，教學(xué)評(píng)價(jià)不再是成績(jī)的數(shù)值化表示，而是對(duì)學(xué)習(xí)質(zhì)量的內(nèi)涵化解讀。教學(xué)評(píng)價(jià)需要從定量評(píng)估轉(zhuǎn)為定性評(píng)價(jià)，使用人工智能技術(shù)提供的數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)解釋等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的多元化、綜合性、形成性的展示和解釋，反映學(xué)生的核心素養(yǎng)和綜合能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

人工智能技術(shù)是當(dāng)今時(shí)代的重要特征和驅(qū)動(dòng)力，對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生了深刻的影響。為了適應(yīng)人工智能時(shí)代的新要求，教師需要對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行改革和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展和人才培養(yǎng)的高水平目標(biāo)。希望本文能夠?yàn)榻逃ぷ髡吆脱芯空咛峁┮恍┯幸娴膮⒖己蛦⑹荆龠M(jìn)人工智能與教育深度融合、創(chuàng)新發(fā)展，為加快建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)賦能，為建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)提供支撐。